Ботаника Систематика высших

Ботаника Систематика высших растений Высшие споровые растения Отделы Мохообразные, Папоротникообразные

УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА основная 1. Долгачева В. С. Ботаника: учебное пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений /С. С. Долгачева, Е. М. Алексахина. - М. : Издательский центр «Академия» , 2007. - 416 с. 2. Практикум по систематике растений и грибов: учебное пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений /А. Г. Еленевский, М. П. Соловьева, Н. М. Ключникова и др. ; Под ред А. Г. Еленевского. – 2 -е изд. - М. : Издательский центр «Академия» , 2004. – 160 с. дополнительная 1. Яковлев Г. П. , Челомбитько В. А. Ботаника: Учебник для вузов / под ред. Р. В. Камелина. – СПб. : Спец. Лит, Изд-во СПХФА, 2003. – 643 с. 2. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений: Учеб. для вузов/Т. И. Серебрякова, Н. С. Воронин, А. Г. Еленевский и др. -М. : ИКЦ «Академкнига» , 2007. - 543 3. Рейвн П. , Эверт Р. , Айкхорн С. Современная ботаника: В 2 т. / Пер. с англ. - М. : Мир, 1990 4. Хржановский В. Г. , Пономаренко С. Ф. Практикум по курсу общей ботаники. М. : Колос, 1978.

Систематика- раздел ботаники, изучающий многообразие растительных организмов Разделы систематики: - таксономия (осуществляет распределение множества известных организмов по определенным таксонам) - номенклатура (устанавливает и регулирует систему правил, по которым называются таксоны) - филогенетика (устанавливает родство организмов в историческом плане, изучает и воссанавливает филогенез всех живых организмов)

НОМЕНКЛАТУРА ТАКСОНОВ • regnum vegetabile - растительное царство • devision – отдел -phyta …………. . «…образные» • subdevision – подотдел………. . - phytina • classis – класс - psida…………… «…видные» • subclassis – подкласс …………… - idae • ordo – порядок……………… - ales …………… «…. подобные» • subordo – подпорядок…………. . . - ineae • familia – семейство………… - aceae…………. … «. . овые» или «…евые» • subfamilia – подсемейство………………. . - oideae • tribus – триба, или колено………………. - eae • subtribus – потриба, или подколено …… - inae • genus - род • subgenus - подрод • section – секция • subsection – подсекция • series - серия • subseries - подсерия • species - вид • subspecies - подвид • varietas – вариация, или разновидность • subvarietas - подразновидность • forma - форма • subforma - подформа • individuum – индивидуум

Царство РАСТЕНИЯ (Plantae, Phytobionta, или Vegetabilia) п/царство Багрянки Высшие растения Настоящие или или водоросли Красные Листостебельные (Phycobionta, водоросли (Embryobionta или или Algae) (Rhodobionta) Cormobionta)

Высшие растения – наиболее дифференцированные автотрофные многоклеточные организмы, приспособленные главным образом к наземной среде Основные признаки высших растений 1. Вегетативное тело большинства высших растений расчленено на корень, стебель, лист (исключение - риниофиты и печеночные мхи). Отсюда название листостебельные, или побеговые – Cormophyta, или Cormobionta) 2. Наличие тканевой дифференциации (покровная, механическая, проводящие: ксилема, флоэма; выделительная, паренхима). 3. Зигота дает начало многоклеточному зародышу, который затем развивается в спорофит (название зародышевые – Embryophyta, или Embriobionta). 4. Закономерное чередование двух поколений в жизненном цикле: полового - гаметофита (n) и бесполого - спорофита (2 n).

Систематика высших растений п/царство Побеговые, Зародышевые растения (Cormophyta, Embriophyta, ) 1 отд. Риниевые – Rhyniophyta 2 отд Зостерофилловые - Zostrerophyllophyta 3 отд. Моховидные - Bryophyta 4 отд. Плауновидные - Lycopodiophyta 5 отд. Псилотовидные - Psilotophyta 6 отд. Хвощевидные - Equisetophyta 7 отд. Папоротниковидные – Polypodiophyta 8 отд. Голосеменные, или Сосновые – Gymnospermae, или Pinophyta 9 отд. Покрытосеменные, или Цветковые – Angiospermae, или Anthophyta, Magnoliophyta

Первые сухопутные высшие растения отд. Риниофиты (Rhyniophyta) • Время появления на Земле – 415 - 430 млн. лет назад (силур палеозоя). • Вегетативное тело (телом) представляло неравнодихотомически ветвящиеся оси, сверху заканчивающиеся органами спороношения (спорангиями), снизу – корневищеподобные органы – ризомоиды (прототипы корней) и ризоиды (прототипы корневых волосков). Микотрофия. • Влаголюбивые растения (произрастали на заболоченных почвах). Высотой до 50 см и диаметром стебля до 5 мм. • Проводящие ткани по типу протостелы.

Отд. Мохообразные (Bryophyta) 1. кл. Печеночные (Hepaticopsida) • п/кл. Маршанциевые (Marchantiidae) • п/кл. Юнгерманиевые (Jungermanniidae) 2. кл. Антоцеротовые (Anthocerotopsida) 3. кл. Зеленые мхи (Musci, Bryopsida) • п/кл. Сфагновые (Sphagnidae) • п/кл. Андриевые (Andreaeidae) • п/ кл. Зеленые мхи (Bryidae)

Внешний вид Marchantia polymorpha L.

Основные признаки мохообразных 1. Вегетативное тело представлено талломными и листостебельными формами 2. Листостебельные формы мхов имеют зачатки проводящих тканей в виде центрального осевого цилиндра по типу протостелы (настоящих проводящих тканей нет, также как и настоящего стебля, листа и корня) 3. В цикле воспроизведения гаплоидное половое поколение гаметофит преобладает над диплоидным бесполым поколением спорофитом 4. Половой процесс осуществляется с помощью сперматозоидов при наличии влажной среды 5. Эволюция внутри отдела шла по пути идиоадаптации по причинам: • малых размеров гаплоидных растений, • низких обменных процессов, • особенностей водного режима, • анабиоза, • олиготрофности

Внутреннее строение листостебельных мхов • – строение листа-энация; • - внешний вид листа; • - поперечный срез стебля; • - клетки-лептоиды; • - водопроводящие клетки- гидроиды

Особенности строения зеленых мхов • Вегетативное тело (гаметофит) -листостебельные побеги с радиальной симметрией, филлоиды (предлистья) – энации, ризоиды • Наличие средней жилки, даже если листовая пластинка однослойная • Сложное строение спорогония: коробочка, ножка, гаустория • Физиологическая гетероспория • Хорошо развитая нитчатая протонема, из которой формируются побеги • Проводящие ткани по типу протостелы

Строение и жизненный цикл и политриха обыкновенного (Polytrichum commune L. )

П/кл. Сфагновые, белые, или торфяные мхи (Sphagnidae) • Вегетативное тело – листостебельные побеги с радиальной симметрией, неограниченный рост верхушкой, отсутствие ризоидов у взрослых растений, сильное ветвление с образованием мутовок побегов (в пазухах (4 -5 листа). • Одно- и двудомные растения • Отличаются высокой специализацией гаметофита по поглощению воды и передвижению его по телу • Ценозообразователи верховых болот

Внешний вид Sphagnum palustre со спорогонами на верхушках женских экземпляров

Практическое значение мхов • Листостебельные мхи участвуют в формировании напочвенного покрова лесных фитоценозов, лугов, болот. Способствуют заболачиванию территории. • Сфагновые мхи являются эдификаторами ( «строителями» ) верховых болот и формируют торфяную залежь. • Мхи вместе с лишайниками участвуют в начальных стадиях процесса почвообразования и первичных сукцессиях растительного покрова. • Все мхи способны аккумулировать многие вещества, в том числе радиоактивные • Печеночные мхи практического значения не имеют. Некоторые из них (маршанция) представляют собой упорный сорняк

Отдел Папоротникообразные (Pteridophyta, Polypodiophyta) 1. Кладоксилиевые (Cladoxylopsida) 2. Кл. Зигоптериевые (Zygopteridopsida) 3. Кл. Ужовниковые (Ophioglossopsida) 4. Кл. Мараттиевые (Marattiopsida) 5. Кл. Полиподиевые (Polypodiopsida) • п/кл. Осмундиевые (Osmundiidae) • п/кл. Полиподиевые, или настоящие папоротники (Polypodiidae) • п/кл. Сальвиниевые (Salviniidae) • п/кл. Марсилиевые (Marsileidae)

Разнообразие папоротников

Кл. Полиподиевые (Polypodiopsida) п/кл. Полиподиевые, или настоящие папоротники (Polypodiidae) пор. Полиподиевые (Polypodiales) щитовник мужской (Dryopteris filix-mas) • Равноспоровое многолетнее травянистое растение • Вегетативное тело: укороченный стебель с подземным корневищем, листья – вайи (трофоспорофиллы), корни придаточные • Центральный осевой цилиндр по типу диктиостелы (сетчатой стелы)

Ламинатное положение сорусов на вайе

Поверхностное положение и строение соруса папоротника щитовника мужского (продольный срез через сорус) • Сорусы (собрание спорангиев) сидят на выпуклом ложе рецептакуле (receptaculum), которое соединено с плацентой • Покрывальце – индузий (indusium) • Лептоспорангиатные: спорангий развивается из одной клетки листа и имеет однослойную стенку – выстилающий слой (tapetum) • Кольцо для вскрывания спорангия

Формы сорусов и индузиумов (покрывалец) Характер положения сорусов на нижней стороне вайи: 1. Краевой (маргинальный) 2. Поверхностный (ламинатный)

Чередование поколений и смена ядерных фаз у равноспоровых папоротников (Polypodium sp. )

Вегетативное размножение папоротников А – выводковые почки асплениума; Б – проросший рахис адиантума; В – плети нефролеписа; Г – рахис камптосоруса